Question

【题目】水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L-1，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg·L-1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。

Ⅰ.测定原理：

碱性条件下，O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2：①2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓，酸性条件下，MnO(OH)2将I-氧化为I2：②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，③2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

Ⅱ.测定步骤

a.安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。

b.向A中加入200mL水样

c.向A中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液(过量)，2mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。

d.搅拌并向A中加入2mL硫酸无氧溶液至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。

e.从A中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.01000mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。

f.重复步骤e的操作2～3次

g.处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题：

(1)仪器A的名称为___。

(2)配置以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为___。

(3)配平反应②的方程式。___MnO(OH)2+___I-+___H+→___Mn2++___I2+___H2O

(4)步骤e中达到滴定终点的现象为___。

(5)若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水样的DO=___mg/L(保留一位小数)。

Answer 1

【答案】三颈烧瓶(三颈圆底烧瓶、三口烧瓶、三口瓶) 将溶剂水煮沸后冷却 1 2 4 1 1 3 溶液蓝色褪去且半分钟内不变色 9.0

【解析】

(1)根据装置图判断仪器A的名称；

(2)配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶液把溶剂中溶解的氧气赶出；

(3)MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O，反应中碘元素化合价-1价变化为0价，锰元素化合价降低+4价变化为+2价，电子转移总数2，结合原子守恒配平离子方程式；

(4)用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，指示剂为淀粉；

(5)2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2↓，MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，根据得到的定量关系计算水样中的DO；

(1)根据装置图，仪器A的名称是三颈烧瓶；

(2)溶液中氧气溶解度不大，且随温度升高溶解度减小，所以除去所用溶剂水中氧时需要通过煮沸后冷却，把溶剂水中溶解的氧气赶出得到；

(3)MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O，反应中碘元素化合价-1价变化为0价，锰元素化合价降低+4价变化为+2价，电子转移总数2，配平得到离子方程式为：MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；

(4)用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，以淀粉作指示剂，随硫代硫酸钠溶液滴入，滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变，说明反应达到终点；

(5)滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，根据2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2↓，MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到定量关系为：

可得n(O2)=1.125×10-5mol，200mL水样中含氧气的物质的量1.125×10-5mol×=5.625×10-5mol，氧气浓度==2.8125×10-4mol/L，水中溶氧量(DO)=2.8125×10-4mol/L×32g/mol≈9.0mg/L。